Catégorie : Action A3

[2023-2021] DHySed7 / « Identification des spécificités des dynamiques hydro-sédimentaires dans les Cévennes »

Porteur du projet :
Margot Chapuis

DHySed-7 [2021-2023]

Contrat Appel à projet ZABR
Co-contractant Agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse

Contrats de recherche financés

Identification des spécificités des dynamiques hydro-sédimentaires dans les Cévennes

Programme de recherche porté par Margot Chapuis (Maître de conférences, Université Côte d’Azur, UMR 7300 ESPACE)

Objectifs du projet de recherche

Les bassins versants cévenols ont surtout fait l’objet d’études hydrologiques (épisodes de crue éclair : ANR FloodScale, ou plus récemment basses eaux : ZABR). Cependant cette hydrologie a été peu explorée dans la perspective d’une meilleure compréhension des flux sédimentaires associés. A partir de chroniques de données déjà en grande partie existantes sur le périmètre (antenne cévenole de l’UMR ESPACE ; sites cévenols du SNO OHM-CV gérés par l’IGE), il s’agit ici d’approfondir notre compréhension du lien entre pluies, débits et transport sédimentaire, dans une logique d’emboîtement d’échelles spatiales et temporelles. Une comparaison inter-BV avec ceux de l’Observatoire Draix-Bléone et du Réal Collobrier (INRAE), devrait permettre de 1/ dégager des spécificités du fonctionnement hydro-sédimentaire cévenol et 2/ poursuivre la démarche de comparaison inter-BV entreprise au sein du réseau OZCAR pour le volet hydrologique et sédimentaire. Enfin, une approche chrono-systémique inter-BV permettra aux chercheurs d’ESPACE et de l’IMT Mines Alès d’acquérir une meilleure compréhension des usages associés aux flux hydro-sédimentaires passés, présents et futurs. Ce projet interdisciplinaire (hydrologie, géomorphologie, géographie, SHS…) s’intéresse en particulier aux gradients locaux du forçage hydro-météorologique, et s’inscrit pleinement dans la démarche de recherche eLTER, qui se propose « d’harmoniser la surveillance des sites, les protocoles et l’émergence de synergies », avec le renforcement d’une collaboration intersites sur 3 stations expérimentales (OHM-CV, Réal Collobrier et Draix-Bléone).

Productions

  • Publications

M. Chapuis et al., 2020. DHySed-7 : Identification des spécificités des dynamiques hydro-sédimentaires dans les Cévennes. Journées scientifiques de l’antenne cévenole, 24 Sept. 2020, Génolhac, France

G. Serrhini Naji, 2021. Monographie historique du transport sédimentaire en Cévennes : une approche par les hybrides. Rapport de stage de fin d’études, IMT Mines d’Alès, 75 p.

C. Imbert, 2021. Mesures des Matières en Suspension et de la charge solide des cours d’eau cévenols – Présentation des méthodes développées et des instrumentations en cours. Journées GIS Draix Bléone, 5 Juil. 2021, Draix, France

 

Équipe scientifique

Porteur du projet

Margot CHAPUIS

Participants UMR ESPACE

Pierre-Alain AYRAL
Margot CHAPUIS
Jean-Marc DOMERGUE
Nathalie DUBUS
Didier JOSSELIN
Pierre-Alain MANNONI

Partenaires extérieurs

IMT Mines Alès
UGA (IGE)
Inrae (ETNA)

[2020-2019] Évolution climatique / « Cartographie de l’évolution future des conditions climatiques sur le territoire NCA »

Porteur du projet :
Nicolas Martin

Évolution climatique [2019-2020]

Contrat Collectivités territoriales
Co-contractant Métropole Nice Côte d’Azur

Contrats de recherche financés

Cartographie de l’évolution future des conditions climatiques sur le territoire NCA

Programme de recherche porté par Nicolas MARTIN (Maître de conférences, Université Côte d’Azur, UMR 7300 ESPACE)

Objectifs du projet

La métropole Nice Côte d’Azur a besoin d’informations détaillées sur les évolutions climatiques potentielles sur son territoire pour élaborer son PC  AET. L’UMR ESPACE produit donc spécifiquement pour ce besoin des cartes climatiques à 25 m de résolution par downscaling statistique à partir de sorties de modèles climatiques régionaux (ALADIN-Climat et le REGCM4) pour les températures et les précipitations pour 4 périodes temporelles et 3 scénarios RCP. Les résultats montrent une forte hausse des températures d’ici à la fin du siècle dans le RCP 8.5 (+7°C l’été) tandis que l’évolution des précipitations ne montre pas de tendance significative.

Productions

Atlas climatique à construire à partir des 1356 cartes réalisées sur le territoire de la métropole NCA

 

Équipe scientifique

Porteur du projet

Nicolas MARTIN

Participants UMR ESPACE

Nicolas MARTIN
ESPACE-Nice

 

[2020-2018] MedRiver / « Définition d’indicateurs de fonctionnalité écologique pour les rivières à tresses de Méditerranée »

Porteur du projet :
Margot Chapuis

MedRiver [2018-2020]

Contrat Appel à projet IDEX JEDI
Co-contractant Université Côte d’Azur (UCA)

Contrats de recherche financés

Definition of ecological functionality indicators for Mediterranean braiding rivers

Programme de recherche « Définition d’indicateurs de fonctionnalité écologique pour les rivières à tresses de Méditerranée » porté par Margot Chapuis (Maître de conférences, Université Côte d’Azur, UMR 7300 ESPACE)

The European Water Framework Directive (WFD) of the European Union aims at improving the quality of European water bodies and resources by 2027. Concerning rivers, a first step is to make a diagnosis of the ecological and chemical “health status” of the rivers, which is then used as a base to restore, if necessary, the degraded water bodies.

However, establishing rigorous criteria to estimate whether a river is in “good health” is challenging. It is especially difficult in the case of braided rivers, which are common in South-East France. Braided rivers are characterized by strong hydrodynamics that induce rapid space-time changes in their morphological pattern and biological content. On the one hand, their rapid changes make them difficult to monitor, while, on the other hand, they generally quickly recover from a disturbance, which may hide their actual “health level”. Therefore, robust diagnosis tools are needed to properly assess the actual ecological status of braided metastable river systems. The MedRiver project aims at developing such tools, specifically targeting braided rivers in a Mediterranean context. Some of these tools already exist, but most are mono-discipline, addressing either the biological, the ecological, or the geomorphological context of the river. We have thus developed an original set of multi-parameter “good status” indicators for braided rivers. One of those new indicators links geomorphic and vegetation pattern evolution. We use it to examine, in historical and remote sensing data, the temporal and spatial evolution of four braided river systems in Southern France (Var, Durance, Bléone, and Drac) and one in Italy (Mareta, Bolzano region) following their restoration which was conducted from 2008 to 2019. Meanwhile, we have also shown that some of the existing indicators (such as BRI* and W*) originally developed on pristine rivers, also apply successfully to channelized braided rivers; they well document river systems evolution subsequent to their restoration. Finally, we have developed another set of indicators that combine geomorphic and ecological parameters (such as aquatic macro invertebrate content, and partly as terrestrial invertebrate content). Those should allow us to examine the spatial and temporal variability of braided river habitats and to quantify the successfulness of river restoration operations (Devreux et al., in prep.).

The new diagnosis tools will ultimately be provided to the river managers to help them plan and prioritize the restoration operations in the Mediterranean braided rivers.

Productions

  • Colloque :
  • Publications

Articles
Devreux et al. (in prep). Changes in the invertebrates community after restoration in an Alpine braided river. Science of the Total Environment.

Lise Devreux, Margot Chapuis, Barbara Belletti (2022). Hydromorphological analysis on restored Alpine braided rivers. Geomorphology, 415, pp.108404. ⟨10.1016/j.geomorph.2022.108404⟩. ⟨hal-03794714⟩

Lise Devreux, Margot Chapuis, Barbara Belletti (2021). EVOLUTION DU TRESSAGE SUITE A DES OPERATIONS DE RESTAURATION SUR DES RIVIERES EN TRESSES. Transport sédimentaire : rivières & barrages réservoirs, Mar 2021, Saclay, France. ⟨hal-02967555⟩ (accepté)

Actes de colloque
Lise Devreux, Margot Chapuis, Barbara Belletti (2022). Évolution du tressage suite à des opérations de restauration sur des rivières en tresses. TSMR : Transport sédimentaire : rivières & barrages réservoirs, Mar 2022, Saclay, France. ⟨hal-03794793⟩

Communications
Lise Devreux, Margot Chapuis, Barbara Belletti (2021). Sampling protocol to study benthic invertebrate community in a restored braided river. Symposium for European Freshwater Sciences, Jul 2021, Dublin (virtual), Ireland. ⟨hal-03344244⟩

Poster
Lise Devreux, Margot Chapuis, Barbara Belletti. Développement d’une nouvelle méthodologie de prélèvements des invertébrés benthiques sur une rivière en tresses restaurée. I.S. Rivers, Jul 2022, Lyon, France. ⟨hal-03794756⟩

  • Partage de données et de méthodologie
    Zenodo : package braidHymo
    Lise Devreux, Lise Vaudor, Sandrine Lallias-Tacon, Barbara Belletti, Mathieu Cassel, Frédéric Liébault, & Margot Chapuis. (2021). braidHymo: Morphometric indices for braided rivers. (v1.0.0). Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.5796184
    Le package braidHymo permet de calculer deux indices morphométriques qui peuvent être appliqués aux rivières en tresses : le Bed Relief Index (Indice du relief du lit ou BRI*) et le W* (largeur de la bande active normalisé). Deux tableaux de données sont inclus dans le package pour aider et visualiser le calcul des indices.
  • Site internet du projet
    (Extrait de Livret academie3, p. 42-43) :

 

Équipe scientifique

Porteur du projet

Margot CHAPUIS

Participants UMR ESPACE

Margot CHAPUIS
Lise DEVREUX
Anne TRICOT

Partenaires extérieurs

Pascale STEICHEN
(Université Côte d’Azur, Laboratoire GREDEG)
Isabelle DOUSSAN
(INRA)

[2017] Durance / « Étude des évolutions hydrogéomorphologiques du lit de la Durance entre le barrage de Cadarache et les chutes de Jouques »

Porteur du projet :
Margot Chapuis

Durance [2017]

Contrat Financements publics
Co-contractant Université Côte d’Azur, CEA, SMAVD

Contrats de recherche financés

Étude des évolutions hydrogéomorphologiques du lit de la Durance entre le barrage de Cadarache et les chutes de Jouques

Programme de recherche porté par Margot Chapuis (Maître de conférences, Université Côte d’Azur, UMR 7300 ESPACE)

Objectifs du projet de recherche

Le CEA de Cadarache est situé à proximité immédiate de la Durance. A ce titre, il envisage de préciser l’impact de la modification de ce débit réservé sur la morpho dynamique du système durancien, entre le barrage de Cadarache et les chutes de Jouques. En particulier, le CEA s’associe au CNRS et au SMAVD pour préciser les points suivants :

  1. l’évolution hydrogéomorphologique « à moyen terme » du lit de la Durance entre le barrage de Cadarache et les chutes de Jouques sur une période de plusieurs décennies, à partir de l’étude des photographies aériennes disponibles sur la zone ;
  2. l’évolution hydrogéomorphologique récente du lit de la Durance sur le même tronçon, en particulier à l’aide de visites de terrain et en intégrant les événements hydrologiques récents (2011-2016) à l’état de la connaissance actuelle (cf. Chapuis, 2012).

Il s’agit ainsi, en concertation avec le SMAVD, le CEA et le CNRS, d’actualiser sur la zone d’étude :

  • les connaissances bibliographiques relatives au fonctionnement hydro-sédimentaire des sites d’étude ;
  • les chroniques hydrologiques de la période citée (si des données hydrologiques sont disponibles) ;
  • les rythmes d’évolution des reculs de berge dans la zone (étude de photographies aériennes, sources : IGN, CRIGE PACA, autres) ;
  • les évolutions topographiques du lit via l’acquisition de données topographiques originales ;
  • si possible, les flux sédimentaires grossiers via le suivi des traceurs RFID déployés en 2010 (acquisition de données de terrain originales).

Ces différents éléments de connaissance permettent d’approfondir notre compréhension des dynamiques hydro-sédimentaires de la Durance sur le secteur d’étude.

Productions

  • Publications

Lagrève, 2017. Étude des évolutions hydromorphologiques du lit de la Durance. Rapport de stage de M2, Université Aix-Marseille, 60 p.

K. Lagrève, M. Chapuis, L. Kateb, S. Dufour, B. Couvert, C. Doddoli, M. Provansal, 2017. Field-based gravel fluxes measurements in a wandering river to assess sediment mobility downstream a dam (Durance River, Southern French Alps). RCEM 2017- 10th Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics, Sep 2017, Trente, Italy. RCEM 2017- 10th Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics, 2017. ⟨hal-02417369⟩

Équipe scientifique

Porteur du projet

Margot CHAPUIS

Participants UMR ESPACE

Margot CHAPUIS

Partenaires extérieurs

Lylia KATEB (CEA)
Fabienne MERCIER (SMAVD)

[2017] LiDAR / « Étude de la morphodynamique du lit du fleuve Var dans sa partie aval à partir de levés LiDAR »

Porteur du projet :
Margot Chapuis

LiDAR [2017]

Contrat Collectivités territoriales
Co-contractant SMIAGE

Contrats de recherche financés

Étude de la morphodynamique du lit du fleuve Var dans sa partie aval à partir de levés LiDAR

Programme de recherche porté par Margot Chapuis (Maître de conférences, Université Côte d’Azur, UMR 7300 ESPACE)

Objectifs du projet de recherche

Dans le cadre du retour d’expérience sur les opérations d’abaissement des seuils et des opérations d’entretien de la végétation sur le fleuve Var, le Syndicat Mixte pour les Inondations, l’Aménagement et la Gestion des Eaux (SMIAGE) MARALPIN, créé le 1er janvier 2017 par transfert des missions du Département des Alpes-Maritimes, souhaite approfondir sa compréhension de la morphodynamique du Var dans sa partie aval (depuis la confluence avec la Vésubie jusqu’à l’embouchure).

L’opération d’abaissement des seuils fait partie intégrante du SAGE Nappe et Basse vallée du Var[1], dans l’objectif de « redonner au Var son faciès méditerranéen, diminuer les risques d’inondation, restaurer le fonctionnement en tresse et les milieux ouverts favorables à la biodiversité, tout en réduisant les besoins d’entretien de la végétation et des ouvrages »[2].

Trois campagnes de relevés LiDAR ont déjà été réalisées (2009, 2011 et 2013). Une première analyse a déjà été effectuée par le Département des Alpes-Maritimes entre les relevés de 2011 et de 2013, et ce dernier souhaite approfondir l’analyse altimétrique, pour explorer les évolutions en termes de fonctionnalités du cours d’eau.

Ceci suppose d’atteindre les objectifs suivants :

  • identifier les pistes d’approfondissement possibles via une synthèse bibliographique et la constitution d’une base des données existantes ;
  • intégrer les résultats récents de la bibliographie pour adapter les traitements de données LiDAR au cas du Var (utilisation/développement de routines de traitement SIG) ;
  • éventuellement, développer des traitements de données LiDAR novateurs pour répondre aux besoins spécifiques en termes de compréhension des dynamiques morphosédimentaires du Var ;
  • identifier ou développer des indicateurs de fonctionnalité d’un cours d’eau méditerranéen ;

en tirer des propositions de suivi et des préconisations pour l’acquisition des futurs jeux de données LiDAR.

[1] PAGD du SAGE : http://www.gesteau.eaufrance.fr/sites/default/files/sage_bvv_pagd_0.pdf

[2] Restauration morphologique du fleuve Var – abaissement des seuils 9 et 10, communes de Carros et Castagniers. Dossier de candidature au Grand Prix National du génie écologique DEB/ASTEE, p. 2.

 

Productions

  • Publications

Chapuis, A. Ait Elabas, K. Souriguère, F. Compagnon, V. Mayen, B. Terrier, 2018. Quantification of the morphodynamics and ecological functionality of a Mediterranean river. River Flow 2018 – Ninth International Conference on Fluvial Hydraulics, Sep. 2018, Lyon-Villeurbanne, France. ⟨hal-02181626⟩

Margot Chapuis, Amine Ait Elabas, 2017. Étude de la morphodynamique du lit du fleuve Var dans sa partie aval à partir de levés LiDAR. Transport Solide et Morphodynamique des Rivières, Nov. 2017, Villeurbanne, France. ⟨hal-02959662⟩

A. Ait Elabas, 2017. Étude de la morphodynamique du lit du fleuve du Var à partir de levés LiDAR. Rapport de stage de M2, Université Lumière Lyon 2, 71 p.

Équipe scientifique

Porteur du projet

Margot CHAPUIS

Participants UMR ESPACE

Margot CHAPUIS

Partenaires extérieurs

SMIAGE

[2016] Flux Sédimentaires / « Étude préliminaire des flux sédimentaires en Roya »

Porteur du projet :
Margot Chapuis

Flux sédimentaires [2016]

Contrat Contrat de R&D avec des industriels
Co-contractant EDF

Contrats de recherche financés

Étude préliminaire des flux sédimentaires en Roya

Programme de recherche porté par Margot Chapuis (Maître de conférences, Université Côte d’Azur, UMR 7300 ESPACE)

Objectifs du projet de recherche

La Roya est un système torrentiel équipé d’une succession d’aménagements hydroélectriques en amont de Breil-sur-Roya. Dans ce contexte de forte anthropisation du linéaire, et dans un contexte de renouvellement des titres administratifs des aménagements, de récentes études sur la faune piscicole, ainsi que l’observation générale de la dynamique sédimentaire après les événements hydrologiques récents (en particulier la crue presque centennale de novembre 2014), tendent à montrer le rôle majeur joué par les pulsations du transport sédimentaire dans l’évolution de la faune piscicole (réduction des surfaces de frayères potentielles).

L’étude du fonctionnement hydro-sédimentaire de la Roya vise à améliorer notre compréhension du fonctionnement physique de la Roya en amont de Breil-sur-Roya, en vue de proposer des actions de gestion sur son linéaire.

Dans cette première approche visant à effectuer une première caractérisation des flux sédimentaires grossiers dans la Roya, les questionnements suivant seront abordés :

  • Peut-on identifier les zones sources de matériaux sur le bassin versant ? Peut-on caractériser la connectivité des versants au lit ?
  • Dans quelle mesure peut-on identifier certaines évolutions spatio-temporelles des flux de sédiments grossiers à la lecture de photographies aériennes ?

Une première phase de l’étude consistera à rechercher les études et documents existants sur le transport sédimentaire (grossier et fin) du cours d’eau. Le stagiaire s’attachera en particulier à collecter de manière exhaustive les photographies aériennes existantes. Cette phase de collecte et de synthèse des données existantes est un préalable indispensable à toute étude ultérieure, et la qualité/quantité de données collectées conditionnera la plus-value apportée par l’analyse de ces données.

Dans un deuxième temps, et en fonction des données collectées, l’analyse des données existantes devrait permettre d’élaborer une cartographie du fonctionnement sédimentaire du bassin versant à l’échelle temporelle de quelques décennies. Un soin particulier sera apporté à l’identification :

  • des secteurs préférentiels de fourniture sédimentaire ;
  • de tronçons homogènes en termes de transport sédimentaire grossier ;
  • de la contribution des différents sous-bassins versants et/ou tronçons en termes de flux sédimentaires grossiers.

À terme, l’objectif de ce stage est, pour les deux équipes d’accueil, d’identifier les besoins en données supplémentaires dans l’optique d’élaborer un protocole détaillé de mesures de la charge grossière sur le linéaire d’étude.

 

Productions

  • Publications

S. Lejeune, 2016. Étude des flux sédimentaires du bassin versant de la Roya, dans l’optique d’une meilleure compréhension de la dynamique des frayères. Rapport de stage de M2, Université de Strasbourg, 81 p.

Équipe scientifique

Porteur du projet

Margot CHAPUIS

Participants UMR ESPACE

Margot CHAPUIS

Partenaires extérieurs

EDF